JP2016004810A - Electronic circuit device and manufacturing method of the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、回路基板に発熱部品が搭載されている電子回路装置及びその製造方法に関する。 The present invention relates to an electronic circuit device in which a heat generating component is mounted on a circuit board and a method for manufacturing the same.
従来、この種の電子回路装置として、発熱部品を搭載する回路基板にヒートパイプが内蔵されているものが知られている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, as this type of electronic circuit device, one in which a heat pipe is built in a circuit board on which a heat generating component is mounted is known (for example, see Patent Document 1).
しかしながら、上述した従来の電子回路装置では、回路基板の薄型化が困難になるという問題が考えられる。 However, in the above-described conventional electronic circuit device, there is a problem that it is difficult to reduce the thickness of the circuit board.
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、発熱部品を搭載する回路基板の薄型化を図りつつ、発熱部品の放熱又は冷却が可能な電子回路装置及びその製造方法の提供を目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide an electronic circuit device capable of radiating or cooling a heat generating component while reducing the thickness of a circuit board on which the heat generating component is mounted, and a manufacturing method thereof. .
上記目的を達成するためになされた本発明に係る電子回路装置は、回路基板と、回路基板に搭載される発熱部品と、回路基板の内層の一部を構成すると共に、回路基板の側面から突出して外部に露出する金属板と、金属板の露出部分に接続される外部放熱部材又は外部冷却部材と、を有する。 An electronic circuit device according to the present invention made to achieve the above object constitutes a circuit board, a heat generating component mounted on the circuit board, a part of the inner layer of the circuit board, and protrudes from the side surface of the circuit board. A metal plate exposed to the outside, and an external heat radiating member or an external cooling member connected to the exposed portion of the metal plate.
[第1実施形態]
以下、本発明の第1実施形態を図1〜図12に基づいて説明する。本実施形態の電子回路装置10は、図1に示される電子機器90に内蔵される。電子機器90は、例えば、携帯電話やノート型PC等であって、電子回路装置10のほか、バッテリー91、液晶表示装置92等を備えている。
[First Embodiment]
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The
図2(A)に示すように、電子回路装置10は、回路基板20と、回路基板20を支持する支持基板60とを有している。回路基板20は、チップと同じ大きさのCSP(Chip Size Package)になっていて、この回路基板20の上に本発明の「発熱部品」としての半導体素子11が実装されている。支持基板60は、マザーボードになっていて、回路基板20と支持基板60とは、半田によって接続されている。
As shown in FIG. 2A, the
図2(B)に示すように、回路基板20は、本発明の「シールド部材」に相当するシールドカン12によってシールドされている。シールドカン12は、回路基板20及び半導体素子11の上方を覆う天井壁12Tと、回路基板20の四方を囲む包囲壁12Hとを有し、包囲壁20Hの脚部が支持基板60に固定されている。詳細には、天井壁12Tの一部は、回路基板20及び支持基板60の側方にはみ出している。シールドカン12は、例えば、厚さ約0.2mmの板金を加工してなる。
As shown in FIG. 2B, the
図1に示すように、電子回路装置10は、支持基板60及び回路基板20の側方に本発明の「外部冷却部材」としてのヒートパイプ13を備えている。ヒートパイプ13は、作動液が封入された中空管の内壁にメッシュが敷設された構造になっていて、ヒートパイプ13の一端部が回路基板20の側方に位置している。
As shown in FIG. 1, the
図3に示すように、回路基板20は、コア基板21の表裏の両面にビルドアップ絶縁層25とビルドアップ導体層26が交互に積層されると共に、最外のビルドアップ導体層26がソルダーレジスト層29で覆われている多層構造になっている。コア基板21の厚さは、約150μmになっていて、コア基板21の表裏の両面には、コア導体層22が形成されている。ビルドアップ絶縁層25は、絶縁性材料で構成され、その厚さは約25μmとなっている。ビルドアップ導体層26は、金属(例えば、銅)で構成され、その厚さは約15μmとなっている。ソルダーレジスト層29の厚さは、約15μmになっている。
As shown in FIG. 3, the
表側のコア導体層22と裏側のコア導体層22とは、コア基板21を貫通するスルーホール導体23によって接続されている。ビルドアップ絶縁層25には、導電ビア40A,43Aが形成されていて、導電ビア40Aによってコア基板21に最も近い最内のビルドアップ導体層26とコア導体層22とが接続されると共に、導電ビア43Aによって積層方向で隣り合うビルドアップ導体層26,26同士が接続されている。
The
図3に示すように、本実施形態の回路基板20では、コア基板21が金属板15を内蔵する金属板内蔵絶縁層30となっている。詳細には、金属板15の一部が、コア基板21のうち半導体素子11の下方に位置する部分からヒートパイプ13に近い側の縁部までの領域を構成し、金属板15の残り部分が、図1(B)に示すように、回路基板20の側面から張り出して外側に露出している。金属板15の厚さは、コア基板21の厚さとほぼ同じになっていていて、約150μmとなっている。
As shown in FIG. 3, in the
ビルドアップ絶縁層25のうち金属板15に重なる部分には、伝熱ビア40B,43Bが形成されていて、伝熱ビア40Bによって最内のビルドアップ導体層26と金属板15とが接続されると共に、伝熱ビア43Bによって積層方向で隣り合うビルドアップ導体層26,26同士が接続されている。
図2(B)に示すように、金属板15のうち回路基板20の外側に露出した部分は、シールドカン12の包囲壁12Hを貫通し、例えば、半田付けによって、ヒートパイプ13に接続されている。なお、金属板15は、導電テープによりヒートパイプ13に接続されてもよいし、機械的に電子機器90の筐体とヒートパイプ13との間に挟みこまれることによりヒートパイプ13との接触が図られてもよい。
As shown in FIG. 2B, the portion of the
次に、電子回路装置10の製造方法について説明する。電子回路装置10の製造方法では、まず、回路基板20としてのCSPに半導体素子11が実装されると共に、このCSPが支持基板60としてのマザーボードに半田接続される。そして、シールドカン12が支持基板60に固定されると共に、回路基板20から突出する金属板15がシールドカン12を貫通してヒートパイプ13に接続されることにより製造される。
Next, a method for manufacturing the
回路基板20は、以下のようにして製造される。
(1)図4(A)に示すように、まず、コア基板21が準備される。コア基板21は、エポキシ樹脂又はBT(ビスマレイミドトリアジン)樹脂とガラスクロスなどの補強材からなる絶縁性基材21Kの表裏の両面に、銅箔21Cがラミネートされている。
The
(1) As shown in FIG. 4A, first, the
(2)図4(B)に示すように、コア基板21に表側と裏側とから、例えば、CO2レーザが照射されてコア貫通孔31が穿孔される。
(2) As shown in FIG. 4B, the
(3)無電解めっき処理が行われ、銅箔21C上とコア貫通孔31の内面とに無電解めっき膜(図示せず)が形成される。
(3) An electroless plating process is performed, and an electroless plating film (not shown) is formed on the
(4)図4(C)に示すように、銅箔21C上の無電解めっき膜上に、所定パターンのめっきレジスト32が形成される。
(4) As shown in FIG. 4C, a predetermined pattern of plating
(5)図5(A)に示すように、電解めっき処理が行われ、電解めっきがコア貫通孔31内に充填されてスルーホール導体23が形成される。また、コア基板21の表裏両面の無電解めっき膜(図示せず)のうちめっきレジスト32から露出している部分に電解めっき膜33が形成される。
(5) As shown in FIG. 5 (A), electrolytic plating is performed, and electrolytic plating is filled into the core through-
(6)めっきレジスト32が5%NaOHで剥離されると共に、めっきレジスト32の下方の無電解めっき膜(図示せず)及び銅箔21Cが除去され、図5(B)に示すように、残された電解めっき膜32、無電解めっき膜及び銅箔21C(図5(A)を参照。図5(B)では省略して示されている。)により、コア基板21の表裏の両面にコア導体層22が形成される。
(6) The
(7)図5(C)に示すように、ルータ加工等によってコア基板21の中央部が切除されて、収容孔35が形成される。
(7) As shown in FIG. 5C, the central portion of the
(8)収容孔35に金属板15が収容されると共に、コア基板21の表裏の両側からビルドアップ絶縁層25としてのプリプレグ(心材を樹脂含浸してなるBステージの樹脂シート)が積層される。その際、ビルドアップ絶縁層25に形成されている開口部25Aに仮接着層37が形成される。この仮接着層37は金属板15上に配置され、金属板15の外縁部は仮接着層37より外側にはみ出す。そして、図6(A)に示すように、ビルドアップ絶縁層25と仮接着層37の上に銅箔25Cが積層されてから、加熱プレスが行われる。その際、金属板15と収容孔35の内周面との間の隙間36がビルドアップ絶縁層25,25を構成する樹脂で充填される。
(8) The
(9)図6(B)に示すように、コア基板21の表側と裏側からビルドアップ絶縁層25及び銅箔25Cに、例えば、CO2レーザが照射されて、導電ビア形成孔38Aと伝熱ビア形成孔38Bとが形成される。その際、導電ビア形成孔38Aによりコア導体層22が露出され、伝熱ビア形成孔38Bにより金属板15が露出される。
(9) As shown in FIG. 6B, the build-up insulating
(10)無電解めっき処理が行われ、銅箔25C上と、導電ビア形成孔38Aの内面及び伝熱ビア形成孔38Bの内面とに無電解めっき膜(図示せず)が形成される。
(10) An electroless plating process is performed to form an electroless plating film (not shown) on the
(11)図6(C)に示すように、銅箔25Cの無電解めっき膜上に、所定パターンのめっきレジスト39が形成される。
(11) As shown in FIG. 6C, a plating resist 39 having a predetermined pattern is formed on the electroless plating film of the
(12)図7(A)に示すように、電解めっき処理が行われ、電解めっきが導電ビア形成孔38A内と伝熱ビア形成孔38B内に充填されて導電ビア40Aと伝熱ビア40Bが形成される。また、ビルドアップ絶縁層25上の無電解めっき膜(図示せず)のうちめっきレジスト39から露出している部分に電解めっき膜41が形成される。
(12) As shown in FIG. 7A, electrolytic plating is performed, and electrolytic plating is filled in the conductive via
(13)めっきレジスト39が除去されると共に、めっきレジスト39の下方の無電解めっき膜(図示せず)が除去され、図7(B)に示すように、残された電解めっき膜41、無電解めっき膜及び銅箔25C(図7(A)を参照。図7(B)では省略して示されている。)により、ビルドアップ絶縁層25上にビルドアップ導体層26が形成されると共に、仮接着層37上にストッパー層37Sが形成される。なお、詳細には、ストッパー層37Sは、仮接着層37より若干外側にはみ出る大きさに形成される。
(13) The plating resist 39 is removed, and the electroless plating film (not shown) below the plating resist 39 is removed. As shown in FIG. The build-up
(14)図7(C)に示すように、コア基板21の表側と裏側から、ビルドアップ導体層26とストッパー層37Sの上に、ビルドアップ絶縁層25と銅箔25Cが積層される。
(14) As shown in FIG. 7C, the
(15)図8(A)に示すように、最外に位置するビルドアップ絶縁層25及び銅箔25Cに、例えば、CO2レーザが照射されて、導電ビア形成孔42Aと伝熱ビア形成孔42Bが形成されると共に、仮接着層37の外縁部に沿ってスリット42Sが形成され、ストッパー層37Sが露出する。
(15) As shown in FIG. 8A, the outermost
(16)無電解めっき処理が行われ、銅箔25C上と、導電ビア形成孔42A及び伝熱ビア形成孔42Bの内面と、スリット42Sの内面とに無電解めっき膜(図示せず)が形成される。
(16) An electroless plating process is performed, and an electroless plating film (not shown) is formed on the
(17)図8(B)に示すように、銅箔25Cの無電解めっき膜上に、所定パターンのめっきレジスト39が形成される。
(17) As shown in FIG. 8B, a plating resist 39 having a predetermined pattern is formed on the electroless plating film of the
(18)電解めっき処理が行われ、図9(A)に示すように、電解めっきが導電ビア形成孔42A及び伝熱ビア形成孔42B内に充填されて導電ビア43A及び伝熱ビア43Bが形成されると共に、スリット42S内にスリット内めっき膜44が形成され、さらには、銅箔25C上の無電解めっき膜(図示せず)のうちめっきレジスト39から露出している部分に電解めっき膜45が形成される。
(18) The electrolytic plating process is performed, and as shown in FIG. 9A, the electrolytic plating is filled in the conductive via
(19)めっきレジスト39が除去されると共に、めっきレジスト39の下方の無電解めっき膜(図示せず)及び銅箔25Cが除去され、図9(B)に示すように、残された電解めっき膜45、無電解めっき膜及び銅箔25Cにより、ビルドアップ導体層26が形成される。
(19) The plating resist 39 is removed, and the electroless plating film (not shown) and the
(20)図10(A)に示すように、コア基板21の表側と裏側の両方からビルドアップ導体層26,26上にソルダーレジスト層29,29が積層される。
(20) As shown in FIG. 10A, solder resist
(21)図10(B)に示すように、ソルダーレジスト層29の所定箇所にテーパー状のパッド用孔が形成されてビルドアップ導体層26の一部がソルダーレジスト層29から露出してパッドになると共に、最外のビルドアップ導体層26及び最外のビルドアップ絶縁層25のうち仮接着層37に重ねられる部分を露出させる取出孔47が形成される。
(21) As shown in FIG. 10 (B), a tapered pad hole is formed at a predetermined position of the solder resist
(22)マスキング処理及びエッチング処理が行われて、図11(A)に示すように、ソルダーレジスト層29上に所定パターンのマスクレジスト層49が形成され、取出孔47内の電解めっき膜45とスリット42S内のスリット内めっき膜44及びストッパー層37Sとが除去される。
(22) A masking process and an etching process are performed to form a mask resist
(23)図11(B)に示すように、マスクレジスト層49が除去されると共に、仮接着層37と、仮接着層37上に積層されたビルドアップ絶縁層25と取出孔47から取り出されて、金属板15の一部が露出する。
(23) As shown in FIG. 11B, the mask resist
(24)図12に示すように、金属板15の露出部分が切断される。以上で回路基板20が完成する。なお、詳細には、同図に示すように、金属板15が露出する側のビルドアップ絶縁層25の間には、ストッパー層37Sの一部が残ることになるが、図3では、当該ストッパー層37Sの一部が省略して示されている。
(24) As shown in FIG. 12, the exposed portion of the
本実施形態の電子回路装置10の構造及び製造方法に関する説明は以上である。次に、電子回路装置10の作用効果について説明する。
This completes the description of the structure and manufacturing method of the
本実施形態の電子回路装置10では、回路基板20が内層の一部を構成する金属板15が回路基板20の側方に突出してヒートパイプ13に接続されているので、金属板15を介して半導体素子11からの熱をヒートパイプ13へ伝達することが可能であるとともに、従来のようにヒートパイプ13を内蔵する回路基板よりも、回路基板20の薄型化が図られる。しかも、回路基板20の内部も放熱経路として使うことで電子回路装置10全体での放熱効率を高めることが可能になる。
In the
また、本実施形態では、金属板15は、回路基板20のうち半導体素子11の下方位置を含む一部の領域にのみ配置されているので、半導体素子11から金属板15への熱伝達経路を短くして熱伝達効率の向上が図られる。しかも、回路基板20に半導体素子11の下方位置で厚さ方向に延びて金属板15に導通接続される伝熱ビア43Bを有しているので、半導体素子11から金属板15への熱伝達効率のさらなる向上が図られる。
In the present embodiment, since the
[第2実施形態]
以下、本発明の第2実施形態を図13〜図21に基づいて説明する。図13(A)に示すように、本実施形態の電子回路装置10Vは、回路基板20Vと、回路基板20Vの上に搭載される中継回路基板70とを有している。本実施形態では、回路基板20Vがマザーボードになっていて、中継回路基板70が、チップと同じ大きさのCSP(Chip Size Package)になっている。そして、中継回路基板70上に本発明の「発熱部品」としての半導体素子11が実装されている。
[Second Embodiment]
Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 13A, the
図13(B)に示すように、中継回路基板70は、上記第1実施形態で説明したシールドカン12によってシールドされている。シールドカン12の包囲壁12Hは、中継回路基板70の四方を囲むように配置され、包囲壁12Hの脚部が回路基板20Vに固定されている。
As shown in FIG. 13B, the
図14に示すように、回路基板20Vは、上記第1実施形態と同様に、コア基板21Vの表裏の両面に、ビルドアップ絶縁層25V、ビルドアップ導体層26V及びソルダーレジスト層29Vを積層してなる多層構造になっている。ビルドアップ絶縁層25Vとビルドアップ導体層26Vは交互に積層され、最外のビルドアップ導体層26Vがソルダーレジスト層29Vで覆われている。各層の厚さについては、コア基板21Vが約100μm、ビルドアップ絶縁層25Vの厚さが約50μm、ビルドアップ導体層26Vの厚さが約20〜25μm、ソルダーレジスト層29が約15μmになっている。
As shown in FIG. 14, the
ビルドアップ絶縁層25Vには、導電ビア40A,43A,51A,54Aが形成されていて、導電ビア40Aによってコア基板21に最も近い最内のビルドアップ導体層26とコア導体層22とが接続されると共に、導電ビア43A,51A,54Aによって積層方向で隣り合うビルドアップ導体層26,26同士が接続されている。
本実施形態の回路基板20Vでは、ビルドアップ絶縁層25Vが金属板15を内蔵する金属板内蔵絶縁層30Vとなっている。詳細には、金属板15Vの一部が、ビルドアップ絶縁層25Vのうち半導体素子11の下方に位置する部分からヒートパイプ13に近い側の縁部までの領域を構成し、金属板15Vの残りの部分が、回路基板20の側面から突出して外側に露出している。そして、金属板15Vのうち回路基板20の外側に露出した部分が、例えば、半田付けによって、ヒートパイプ13と熱的に接続されている。なお、金属板15Vの厚さは、ビルドアップ絶縁層25Vの厚さとほぼ同じであって、約50μmとなっている。
In the
金属板内蔵絶縁層30Vは、回路基板20Vの厚さ方向の中心より表側に配置されている。図14に示す例では、ビルドアップ絶縁層25Vは、コア基板21の表裏の両側に4つずつ積層され、最外のビルドアップ絶縁層25Vより1つ内側のビルドアップ絶縁層25Vが金属板内蔵絶縁層30Vになっている。また、最外のビルドアップ絶縁層25Vのうち金属板内蔵絶縁層30Vの上に重なる部分には、伝熱ビア54Bが形成されていて、伝熱ビア40Bによって最外のビルドアップ導体層26と金属板15とが接続されている。
The metal plate built-in insulating
本実施形態の電子回路装置10Vのその他の構成については、上記第1実施形態と同様になっているので、同一符号を付すことで説明を省略する。次に、電子回路装置10Vの製造方法について説明する。
Since the other configuration of the
上記第1実施形態と同様に、電子回路装置10Vの製造方法では、まず、公知の方法により、中継回路基板70としてのCSPに半導体素子11が実装されると共に、このCSPが回路基板20Vとしてのマザーボードに半田接続される。そして、シールドカン12が回路基板20Vに固定されると共に、回路基板20Vから突出する金属板15がシールドカン12を貫通してヒートパイプ13に接続されることにより電子回路装置10Vが得られる。
As in the first embodiment, in the manufacturing method of the
回路基板20Vは、以下のようにして製造される。
(1)まず、図15(A)に示すように、まず、コア基板21Vが準備される。コア基板21Vは、エポキシ樹脂又はBT(ビスマレイミドトリアジン)樹脂とガラスクロスなどの補強材からなる絶縁性基材21Kの表裏の両面に、銅箔21Cがラミネートされている。
The
(1) First, as shown in FIG. 15A, first, a
(2)コア基板21Vに表側と裏側とから、例えば、CO2レーザが照射されてコア貫通孔31が穿孔される。次いで、無電解めっき処理が行われ、銅箔21C上とコア貫通孔31の内面とに無電解めっき膜(図示せず)が形成される。そして、図15(B)に示すように、銅箔21C上の無電解めっき膜上に、所定パターンのめっきレジスト32が形成される。
(2) The
(3)電解めっき処理が行われ、電解めっきがコア貫通孔31内に充填されてスルーホール導体23が形成される。また、コア基板21Vの表裏両面の無電解めっき膜(図示せず)のうちめっきレジスト32から露出している部分に電解めっき膜33,33が形成される。次いで、めっきレジスト32が剥離されると共に、めっきレジスト32の下方の無電解めっき膜(図示せず)及び銅箔21Cが除去され、図15(C)に示すように、残された電解めっき膜32、無電解めっき膜及び銅箔21C(図15(B)を参照。図15(C)では省略して示されている。)により、コア基板21Vの表裏の両面にコア導体層22Vが形成される。
(3) An electrolytic plating process is performed, and electrolytic plating is filled in the core through-
(3)図15(D)に示すように、コア基板21Vの表側と裏側の両方からコア導体層22V上にビルドアップ絶縁層25Vとしてのプリプレグ(心材を樹脂含浸してなるBステージの樹脂シート)と銅箔25Cが積層されてから、加熱プレスされる。その際、コア導体層22Vが形成されていない部分がプリプレグにて埋められる。なお、ビルドアップ絶縁層25Vとしてプリプレグの代わりに心材を含まない樹脂フィルムを用いてもよい。その場合は、銅箔を積層することなく、樹脂フィルムの表面に、直接、セミアディティブ法で導体層を形成することができる。
(3) As shown in FIG. 15D, a prepreg as a build-up insulating
(4)コア基板21Vの表側と裏側から銅箔25CにCO2レーザが照射されて、銅箔25C及びビルドアップ絶縁層25Vを貫通する導電ビア形成孔38Aが形成される。そして、無電解めっき処理が行われ、銅箔25C上と導電ビア形成孔38Aの内面とに無電解めっき膜(図示せず)が形成される。次いで、図16(A)に示すように、銅箔25C上の無電解めっき膜上に、所定パターンのめっきレジスト39が形成される。
(4) The
(5)電解めっき処理が行われ、電解めっきが導電ビア形成孔38A内に充填されて導電ビア40Aが形成されると共に、銅箔25C上の無電解めっき膜(図示せず)のうちめっきレジスト39から露出している部分に電解めっき膜41が形成される。次いで、めっきレジスト39が5%NaOHで除去されると共に、めっきレジスト39の下方の無電解めっき膜(図示せず)及び銅箔25Cが除去され、図16(B)に示すように、残された電解めっき膜41、無電解めっき膜及び銅箔25C(図16(A)を参照。図16(B)では省略して示されている。)により、ビルドアップ絶縁層25V上にビルドアップ導体層26Vが形成される。その際、表側のビルドアップ絶縁層25V上には、電解めっき膜41、無電解めっき膜及び銅箔25Cにより、ストッパー層37Sも形成される。
(5) Electrolytic plating is performed, and the electroplating is filled in the conductive via
(6)図16(C)に示すように、コア基板21Vの表側(図16(C)の上側)からビルドアップ導体層26V上に開口部25Aを有するビルドアップ絶縁層25Vが積層されると共に、開口部25Aに仮接着層37が充填され、それらビルドアップ絶縁層25及び仮接着層37の上に銅箔25Cが積層される。その際、仮接着層37は、ストッパー層37S上に配置される。また、コア基板21の裏側からビルドアップ導体層26V上にビルドアップ絶縁層25Vと銅箔25Cが積層される。
(6) As shown in FIG. 16C, a
(7)コア基板21Vの表側と裏側から銅箔25CにCO2レーザが照射されて、銅箔25C及びビルドアップ絶縁層25Vを貫通する導電ビア形成孔42Aが形成される。そして、無電解めっき処理が行われ、銅箔25C上と導電ビア形成孔42Aの内面とに無電解めっき膜(図示せず)が形成される。次いで、図17(A)に示すように、銅箔25C上の無電解めっき膜上に、所定パターンのめっきレジスト39が形成される。
(7) The
(8)電解めっき処理が行われ、電解めっきが導電ビア形成孔42A内に充填されて導電ビア43Aが形成されると共に、銅箔25C上の無電解めっき膜(図示せず)のうちめっきレジスト39から露出している部分に電解めっき膜45が形成される。次いで、めっきレジスト39が5%NaOHで除去されると共に、めっきレジスト39の下方の無電解めっき膜(図示せず)及び銅箔25Cが除去され、図17(B)に示すように、残された電解めっき膜45、無電解めっき膜及び銅箔25C(図17(A)を参照。図17(B)では省略して示されている。)により、ビルドアップ絶縁層25V上にビルドアップ導体層26Vが形成される。
(8) Electrolytic plating is performed, and the electroplating is filled in the conductive via
(9)図17(C)に示すように、コア基板21Vの表側(図17(C)の上側)からビルドアップ導体層26V上に収容孔35Vを有するビルドアップ絶縁層25Vが積層されると共に、収容孔35Vに金属板15Vが充填されて金属板内蔵絶縁層30Vが形成され、さらに、その金属板内蔵絶縁層30Vの上に銅箔25Cが積層される。また、コア基板21Vの裏側からビルドアップ導体層26V上にビルドアップ絶縁層25Vと銅箔25Cが積層される。
(9) As shown in FIG. 17C, a build-up insulating
(10)図16(C)〜図17(B)と同様の処理によって、図18(A)に示すように、コア基板21Vの表側と裏側からビルドアップ絶縁層25V上にビルドアップ導体層26Vが積層される。具体的には、コア基板21Vの表側と裏側から銅箔25CにCO2レーザが照射されて、銅箔25C及びビルドアップ絶縁層25Vを貫通する導電ビア形成孔50Aが形成される。そして、無電解めっき処理が行われ、銅箔25C上と導電ビア形成孔50Aの内面とに無電解めっき膜(図示せず)が形成される。次いで、銅箔25C上の無電解めっき膜上に所定パターンのめっきレジストが形成される。その後、電解めっき処理によって、導電ビア形成孔50A内に導電ビア51Aが形成されると共に、めっきレジストから露出している部分に電解めっき膜52が形成され、残された電解めっき膜52、無電解めっき膜及び銅箔25C(図17(C)を参照。図18(A)では省略して示されている。)により、ビルドアップ絶縁層25V上にビルドアップ導体層26Vが形成される。
(10) By the same processing as in FIGS. 16C to 17B, as shown in FIG. 18A, the build-up
(11)図17(B)と同様の処理によって、図18(B)に示すように、コア基板21の表側からビルドアップ導体層26V上に開口部25Aを有するビルドアップ絶縁層25Vが積層されると共に、開口部25Aに仮接着層37が充填され、それらビルドアップ絶縁層25及び仮接着層37の上に銅箔25Cが積層される。また、コア基板21の裏側からビルドアップ導体層26V上にビルドアップ絶縁層25Vと銅箔25Cが積層される。
(11) By the same process as in FIG. 17B, the build-up insulating
(12)図19(A)に示すように、コア基板21Vの表側からビルドアップ絶縁層25V及び銅箔25CにCO2レーザが照射されて、導電ビア形成孔53Aと伝熱ビア形成孔53Bが形成される。また、コア基板21Vの裏側からビルドアップ絶縁層25V及び銅箔25CにCO2レーザが照射されて、導電ビア形成孔53Aが形成されると共に、仮接着層37の外縁部に沿ってスリット53Sが形成され、ストッパー層37Sが露出する。次いで、無電解めっき処理が行われ、銅箔25C上と、導電ビア形成孔53A及び伝熱ビア形成孔53Bの内面と、スリット53Sの内面とに無電解めっき膜(図示せず)が形成される。その後、銅箔25Cの無電解めっき膜上に、所定パターンのめっきレジスト39が形成される。
(12) As shown in FIG. 19A, the
(13)電解めっき処理が行われ、電解めっきが導電ビア形成孔53A及び伝熱ビア形成孔53B内に充填されて導電ビア54A及び伝熱ビア54Bが形成されると共に、スリット53S内にスリット内めっき膜55が形成され、さらには、銅箔25C上の無電解めっき膜(図示せず)のうちめっきレジスト39から露出している部分に電解めっき膜56が形成される。次いで、めっきレジスト39が除去されると共に、めっきレジスト39の下方の無電解めっき膜(図示せず)及び銅箔25Cが除去され、図19(B)に示すように、残された電解めっき膜56、無電解めっき膜及び銅箔25Cにより、ビルドアップ導体層26Vが形成される。
(13) The electrolytic plating process is performed, and the electrolytic plating is filled in the conductive via
(14)図20(A)に示すように、コア基板21Vの表側と裏側とからビルドアップ導体層26V上にソルダーレジスト層29Vが積層される。
(14) As shown in FIG. 20A, the solder resist
(15)図20(B)に示すように、ソルダーレジスト層29Vの所定箇所にテーパー状のパッド用孔が形成されて最外のビルドアップ導体層26Vの一部がソルダーレジスト層29Vから露出してパッドになると共に、最外のビルドアップ絶縁層25Vのうち仮接着層37に重ねられている部分を露出させる取出孔47Vがソルダーレジスト層29Vに形成される。
(15) As shown in FIG. 20B, a tapered pad hole is formed at a predetermined position of the solder resist
(16)マスキング処理及びエッチング処理が行われて、図21(A)に示すように、ソルダーレジスト層29V上に所定パターンのマスクレジスト層49が形成され、取出孔47V内の電解めっき膜56とスリット53S内のスリット内めっき膜55及びストッパー層37Sとが除去される。
(16) A masking process and an etching process are performed, and as shown in FIG. 21A, a mask resist
(17)図21(B)に示すように、仮接着層37と、仮接着層37上に積層されたビルドアップ絶縁層25Vを取出孔47から取り出されて、金属板15Vの一部が露出する。
(17) As shown in FIG. 21B, the temporary
(18)金属板15Vの露出部分が切断される。以上で回路基板20Vが完成する。
(18) The exposed portion of the
本実施形態の電子回路装置10Vの構造及び製造方法に関する説明は以上である。次に、電子回路装置10Vの作用効果について説明する。
This completes the description of the structure and manufacturing method of the
本実施形態の電子回路装置10Vでは、上記第1実施形態と同様に、回路基板20Vの薄型化を図りつつ、金属板15Vを介して半導体素子11からの熱をヒートパイプ13へ伝達することができる。
In the
また、本実施形態では、金属板15Vが回路基板20Vの厚さ方向の中心より半導体素子11に近い側に配置されているので、半導体素子11から金属板15Vまでの距離を短くして熱伝達効率の向上が図られる。
In the present embodiment, since the
[他の実施形態]
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下に説明するような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
[Other Embodiments]
The present invention is not limited to the above-described embodiment. For example, the embodiments described below are also included in the technical scope of the present invention, and various modifications are possible within the scope of the invention other than the following. It can be changed and implemented.
(1)上記第1実施形態では、金属板15が回路基板20の厚さ方向の中心に配置される構成であったが、回路基板20の厚さ方向の中心より半導体素子11に近い側に配置される構成であってもよい。なお、本構成は、上記第2実施形態と同様にして、ビルドアップ絶縁層25の一部を金属板15で構成することにより実現可能である。
(1) In the first embodiment, the
(2)上記第2実施形態及び上記(1)の構成において、回路基板20,20Vがコア基板21を有さない、所謂、コアレス基板であってもよい。
(2) In the configurations of the second embodiment and (1), the
(3)上記実施形態では、本発明の「外部冷却部材」として、ヒートパイプ13を例示したが、ヒートシンクであってもよい。また、「外部冷却部材」の代わりに、本発明の「外部放熱部材」としてのアルミ部材、グラファイト部材等を用いてもよい。
(3) In the above embodiment, the
10,10V 電子回路装置
11 半導体素子(発熱部品)
12 シールドカン(シールド部材)
13 ヒートパイプ(外部冷却部材)
15,15V 金属板
20,20V 回路基板
60 支持基板
70 中継回路基板
10,10V
12 Shield can (shield member)
13 Heat pipe (external cooling member)
15,
Claims (11)
前記回路基板に搭載される発熱部品と、
前記回路基板の内層の一部を構成すると共に、前記回路基板の側面から突出して外部に露出する金属板と、
前記金属板の露出部分に接続される外部放熱部材又は外部冷却部材と、を有する電子回路装置。 A circuit board;
A heat generating component mounted on the circuit board;
A part of the inner layer of the circuit board and a metal plate protruding from the side surface of the circuit board and exposed to the outside;
An electronic circuit device comprising: an external heat dissipation member or an external cooling member connected to an exposed portion of the metal plate.
前記金属板は、前記外部冷却部材としてのヒートパイプに接続される。 The electronic circuit device according to claim 1,
The metal plate is connected to a heat pipe as the external cooling member.
前記金属板は、前記回路基板の内層のうち前記半導体素子の下方位置を含む一部の領域に配置されている。 The electronic circuit device according to claim 1 or 2,
The metal plate is arranged in a part of the inner layer of the circuit board including a position below the semiconductor element.
前記回路基板には、前記発熱部品の下方位置で前記回路基板の厚さ方向に延びて前記金属板に導通接続される伝熱ビアが形成されている。 The electronic circuit device according to claim 3,
The circuit board is formed with a heat transfer via that extends in the thickness direction of the circuit board at a position below the heat generating component and is conductively connected to the metal plate.
前記回路基板を搭載する支持基板と、
前記支持基板に支持されて前記回路基板をシールドするシールド部材と、をさらに備えている。 In the electronic circuit device according to any one of claims 1 to 4,
A support substrate on which the circuit board is mounted;
And a shield member that is supported by the support substrate and shields the circuit board.
前記シールド部材は、前記回路基板の四方を囲むように配置され、
前記金属板が、前記シールド部材を貫通している。 The electronic circuit device according to claim 5,
The shield member is disposed so as to surround four sides of the circuit board,
The metal plate penetrates the shield member.
前記回路基板に搭載されて、前記発熱部品を実装する中継回路基板と、
前記回路基板に支持されて前記中継回路基板をシールドするシールド部材と、をさらに備えている。 In the electronic circuit device according to any one of claims 1 to 4,
A relay circuit board mounted on the circuit board for mounting the heat generating component;
A shield member supported by the circuit board and shielding the relay circuit board.
前記金属板は、前記回路基板の厚さ方向の中心より前記発熱部品に近い側に配置されている。 The electronic circuit device according to any one of claims 1 to 7,
The metal plate is disposed closer to the heat generating component than the center of the circuit board in the thickness direction.
絶縁層と導体層を交互に積層され金属板を内蔵する回路基板と、外部放熱部品又は外部冷却部品と、発熱部品とをそれぞれ準備することと、
前記回路基板の一部を除去して前記金属板の端部を側面から露出させることと、
前記金属板の端部に前記外部放熱部品又は前記外部冷却部品を接続することと、
前記回路基板に前記発熱部品を搭載すること、とを有する。 A method for manufacturing an electronic circuit device, comprising:
Preparing a circuit board having insulating layers and conductor layers alternately stacked and incorporating a metal plate, an external heat dissipation component or an external cooling component, and a heat generating component,
Removing a part of the circuit board and exposing an end of the metal plate from a side surface;
Connecting the external heat dissipation component or the external cooling component to an end of the metal plate;
Mounting the heat generating component on the circuit board.
前記回路基板を準備するにあたり、前記絶縁層に前記導体層と前記金属板とを接続する伝熱ビアを形成する。 In the manufacturing method of the electronic circuit device according to claim 9,
In preparing the circuit board, a heat transfer via for connecting the conductor layer and the metal plate is formed in the insulating layer.
前記回路基板を準備するにあたり、前記絶縁層のうち厚さ方向の中心より前記発熱部品に近い側に配置される前記絶縁層に前記金属板を内蔵する。 In the manufacturing method of the electronic circuit device according to claim 9 or 10,
In preparing the circuit board, the metal plate is built in the insulating layer disposed on the side closer to the heat generating component than the center in the thickness direction of the insulating layer.
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